[发明专利]氧化铈传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化铈传感器，其特征在于，包括：传感器基底，包括衬底和设置在衬底上的四个叉指电极组，四个所述叉指电极组呈2*2矩阵排列在所述衬底上，每个所述叉指电极组包括四个叉指电极；

纳米气敏薄膜，用于实现所述叉指电极之间的电连接，包括分别附着在所述四个叉指电极组表面的金-氧化铈纳米气敏薄膜、银-氧化铈纳米气敏薄膜、铂-氧化铈纳米气敏薄膜和钯-氧化铈纳米气敏薄膜，所述金-氧化铈纳米气敏薄膜、所述银-氧化铈纳米气敏薄膜、所述铂-氧化铈纳米气敏薄膜和所述钯-氧化铈纳米气敏薄膜分别为掺杂有金、银、铂、钯四种贵金属颗粒的氧化铈纳米气敏材料。

2.根据权利要求1所述的一种氧化铈传感器，其特征在于，所述金-氧化铈纳米气敏薄膜、所述银-氧化铈纳米气敏薄膜、所述铂-氧化铈纳米气敏薄膜和所述钯-氧化铈纳米气敏薄膜的厚度为100nm-1um。

3.根据权利要求1所述的一种氧化铈传感器，其特征在于，所述衬底采用单晶硅、氮化硅或者氧化铝陶瓷作为制备材料。

4.根据权利要求1所述的一种氧化铈传感器，其特征在于，所述叉指电极采用铬-金或者铬-铂作为导电材料，其中铬的厚度为50~100nm，金或者铂的厚度为100~300nm。

5.根据权利要求1所述的一种氧化铈传感器，其特征在于，所述叉指电极的宽度为5~20um，相邻两个所述叉指电极的间距为5~20um。

6.一种氧化铈传感器制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

传感器基底加工：通过光刻、磁控溅射工艺在衬底上加工出电极图案，所述电极图案包括四个呈2*2矩阵排列在所述衬底上的叉指电极组，每个所述叉指电极组包括四个叉指电极；

气敏材料的制备：采用水热化学合成法制备氧化铈纳米气敏材料，并利用液相还原法将金、银、铂、钯四种贵金属颗粒分别掺杂到CeO₂中，形成金-氧化铈纳米气敏材料、银-氧化铈纳米气敏材料、铂-氧化铈纳米气敏材料和钯-氧化铈纳米气敏材料；

传感器组装：将所述金-氧化铈纳米气敏材料、所述银-氧化铈纳米气敏材料、所述铂-氧化铈纳米气敏材料和所述钯-氧化铈纳米气敏材料分别与乙醇相混溶成胶体态，四种胶体态分别滴涂在四个所述叉指电极组表面，以形成金-氧化铈纳米气敏薄膜、银-氧化铈纳米气敏薄膜、铂-氧化铈纳米气敏薄膜和钯-氧化铈纳米气敏薄膜。

7.根据权利要求6所述的一种氧化铈传感器制备方法，其特征在于，所述金-氧化铈纳米气敏薄膜、所述银-氧化铈纳米气敏薄膜、所述铂-氧化铈纳米气敏薄膜和所述钯-氧化铈纳米气敏薄膜的厚度为100nm-1um。

8.根据权利要求6所述的一种氧化铈传感器制备方法，其特征在于，所述衬底采用单晶硅、氮化硅或者氧化铝陶瓷作为制备材料。

9.根据权利要求6所述的一种氧化铈传感器制备方法，其特征在于，所述叉指电极采用铬-金或者铬-铂作为导电材料，其中铬的厚度为50~100nm，金或者铂的厚度为100~300nm。

10.根据权利要求6所述的一种氧化铈传感器制备方法，其特征在于，所述叉指电极的宽度为5~20um，相邻两个所述叉指电极的间距为5~20um。